Ultrazvučni mjerači protoka plina najkorisniji su kada projekt zahtijeva nizak trajni gubitak tlaka, bez rotirajućih mjernih komponenti, široku pokrivenost protoka i dijagnostičke informacije.Uobičajene primjene uključuju dodjelu prirodnog plina, nadzor velikih cjevovoda, mjerenje baklji i ispušnog plina, kontrolu procesnog plina, kolektore komprimiranog-zraka i odabrane sustave bioplina ili obnovljivog prirodnog plina.
To ne znači da svaki ultrazvučni mjerač može mjeriti svaki plin. Rezultat ovisi o tlaku i gustoći plina, vlazi, sastavu, geometriji cijevi, akustičnoj buci, profilu protoka i vrsti ultrazvučnog mjerača koji se razmatra.
Ovaj vodič objašnjava gdje odgovara ultrazvučno mjerenje plina, gdje druga tehnologija može biti praktičnija i koje bi informacije inženjer ili kupac trebali pripremiti prije nego što zatraže ponudu.
Kratki vodič za prikladnost primjene
| Primjena | Zašto ultrazvuk može odgovarati | Glavno ograničenje | Tipična konfiguracija |
|---|---|---|---|
| Prijenos i dodjela skrbništva prirodnog plina | -Mjerenje punog provrta, više-dijagnostika i ograničeni trajni gubitak tlaka | Zahtijeva validirani mjerač, kalibraciju i kompletan mjerni sustav | Kalibrirani inline multi{0}}metar |
| Nadzor cjevovoda i kompresorske stanice | Prikladno za velike cijevi i široka radna područja | Vrtlog, pulsiranje, regulatori i buka kompresora mogu utjecati na rad | Inline ili terenski-montirani više-sustav |
| Baklja i ispušni plin | Minimalna opstrukcija i mogućnost pokrivanja široko promjenjivih brzina plina | Nizak tlak, vlažan plin, promjenjiv sastav i ekstremna brzina zahtijevaju poseban dizajn | Namjenski-mjerač plina na baklji |
| Procesni i loživi plin | Mali gubitak tlaka i ograničeno mehaničko trošenje na velikim kolektorima | Moraju se provjeriti gustoća plina, sastav, naslage i odziv kontrole | Inline ili polje{0}}ugradjeno industrijsko brojilo |
| Komprimirani zrak i pomoćni plin | Korisno za velike glavne kolektore gdje je gubitak tlaka važan | Mjerenje toplinske mase može biti ekonomičnije na malim granama | Inline ultrazvučni ili toplinski mjerač mase |
| Bioplin, deponijski plin i RNG | Može podržati praćenje protoka pod validiranim-faznim uvjetima | Kondenzat, sumporovodik, siloksani i promjenjivi sastav povećavaju rizik primjene | Mjerač-za specifičnu aplikaciju validiran |
Može li ultrazvučni mjerač protoka mjeriti plin?
Da. Ultrazvučni plinomjeri-tranzitnog vremena mjere razliku između vremena putovanja akustičnog impulsa koji se kreće nizvodno i vremena putovanja impulsa koji se kreće uzvodno.
Puls koji putuje s plinom stiže nešto ranije. Puls koji putuje protiv plina stiže nešto kasnije. Mjerač koristi ovu razliku za izračunavanje brzine plina duž jedne ili više akustičnih staza.
Volumetrijski protok-radnih uvjeta tada se izračunava iz:
Qstvarni = A × v̄
Gdje:
- Qstvarnije volumetrijski protok pri radnom tlaku i temperaturi.
- Aje unutarnji presjek-površine cijevi.
- v̄je izračunata prosječna brzina plina.
Detaljnije objašnjenje procesa akustičkog mjerenja dostupno je u FlowT-ovom vodiču zaprincip rada ultrazvučnog senzora protoka plina.
Mjerenje brzine samo je prvi dio sustava. Ako je traženi rezultat standardni volumen, maseni protok, protok energije ili masena stopa emisije, sustav također treba odgovarajuće podatke o tlaku, temperaturi, gustoći, kompresivnosti ili sastavu.
Ugrađeni plinomjeri,-montirani na terenu i-stezaljke nisu zamjenjivi
Inline više{0}}ultrazvučni mjerači plina
Inline mjerač sadrži proizvedeno mjerno tijelo s točno postavljenim pretvaračima. Nekoliko akustičnih putanja uzorkuje različite akorde kroz cijev, omogućujući mjeraču učinkovitiju procjenu poprečnog-profila brzine od jednog-dizajna putanje.
Više putanja također može pružiti dijagnostičke informacije usporedbom brzina putanje, kvalitete akustičnog signala i izmjerene brzine zvuka. FlowT nudi poseban uvod ukako više{0}}ultrazvučni mjerači protoka uzorkuju profil brzine.
Više putova ne čini mjerač automatski prikladnim za prijenos na skrbništvo. Dizajn mjerača, kalibracija, instalacija, mjerenje tlaka i temperature, konfiguracija računala protoka i primjenjivi ugovorni standard moraju podržavati cilj mjerenja.
Terenski-sustavi ili sustavi za umetanje
Sustavi montirani-na terenu koriste sonde ugrađene u-namjenske mlaznice, otvore ili mjerni kalem. Ovaj dizajn se često razmatra za velike procesne cijevi, baklje i projekte rekonstrukcije gdje kompletno konvencionalno tijelo mjerača može biti nepraktično.
Geometrija mlaznice, akustični put, dimenzije cijevi i poravnanje sonde postaju dio mjernog sustava. Ovi detalji se stoga moraju pregledati tijekom projektiranja, a ne prepustiti općim pravilima instalacije.
Specijalizirane stezaljke-na plinomjerima
Stezaljka-na plinomjerima prenosi akustičnu energiju kroz stijenku cijevi u plin bez otvaranja procesa. To može smanjiti rad na mehaničkoj instalaciji, ali prijenos stabilnog signala u plin znatno je zahtjevniji od mjerenja tekućine kroz isti zid cijevi.
Izvedivost ovisi o:
- Tlak i gustoća plina
- Sastav plina
- Materijal cijevi i debljina stijenke
- Vanjski i unutarnji premazi
- Stanje površine cijevi
- Duljina akustičnog puta
- Frekvencija pretvarača i spoj
- Pozadinska buka i vibracije
Standardna stezaljka-na ultrazvučnom vodomjeru nikada se ne bi trebala odabrati samo za plin jer oba proizvoda koriste tehnologiju-tranzitnog vremena. Plinski servis zahtijeva pismenu potvrdu za određeno mjerilo i radne uvjete.
Gdje ultrazvučni mjerači protoka plina najbolje rade?
1. Prijenos i dodjela skrbništva prirodnog plina
Skrbnički prijenos i dodjela uspostavljene su aplikacije za kalibrirana linijska više{0}}mjerila plina. Mjerenje se može koristiti za podmirenje komercijalnih transakcija između proizvođača, operatera cjevovoda, skladišnih objekata, distribucijskih tvrtki ili velikih industrijskih korisnika.
PrimjenjivoZahtjevi norme ISO 17089-1:2019 za mjerače skrbničkog prijenosa i dodjelepokrivaju konstrukciju, izvedbu, kalibraciju, dijagnostiku, izlaze i uvjete ugradnje ultrazvučnih plinomjera-vremena.
Kompletna mjerna stanica-za prijenos može uključivati:
- Kalibrirani više{0}}ultrazvučni mjerač
- Mjerenje apsolutnog tlaka
- Reprezentativno mjerenje temperature plina
- Računalo protoka
- Informacije o sastavu ili gustoći plina
- Proračuni kompresibilnosti
- Dijagnostičko praćenje
- Sljedivi postupci provjere i održavanja
Neki ugovori ili jurisdikcije također mogu upućivati na AGA izvješće br. 9. Primjenjivo izdanje i kriterije prihvaćanja trebaju odrediti operater, kupac ili regulatorno tijelo.
Najvažnija lekcija pri odabiru jest da izvedba-prijenosa skrbništva pripada cjelokupnom sustavu mjerenja. Oznaka s više-putova ili brojka točnosti u brošuri nisu sami po sebi dovoljan dokaz.
2. Nadzor cjevovoda i kompresorske stanice
Ultrazvučni mjerači plina mogu se koristiti na stanicama za prijem i isporuku plinovoda, ulazima i izlazima kompresora, kolektorima za skupljanje plina, skladišnim objektima i-stanicama za smanjenje tlaka.
Ultrazvučni mjerač punog provrta ne zahtijeva vrstu ograničenja koju koristi tradicionalna ploča s otvorom. To može smanjiti trajni gubitak tlaka, što je važno tamo gdje energija kompresije i raspoloživi tlak u cjevovodu imaju radnu vrijednost.
Na performanse cjevovoda i dalje utječu okolni cjevovod. Koljena, djelomično otvoreni ventili, regulatori tlaka, reduktori i kompresori mogu stvoriti vrtlog, asimetriju, pulsiranje i akustičnu buku.
Položaj brojila stoga treba procijeniti kao dio rasporeda postaje. FlowT-ov pregledZahtjevi za cijevi ultrazvučnog mjerača protoka i ravni-hodpruža dodatnu pozadinu o tome kako uzvodni poremećaji utječu na mjerni dio.
Za mjerenje visoke{0}}vrijednosti, inženjeri bi trebali razmotriti treba li mjerač kalibrirati reprezentativnim uzvodnim cjevovodom ili kvalificiranim regulatorom protoka.
3. Mjerenje baklje i ispušnog plina
Mjerenje baklji i ispušnih plinova jedna je od najzahtjevnijih ultrazvučnih primjena jer jedna cijev može doživjeti vrlo različita radna stanja.
- Normalni protok pročišćavanja može biti blizu nule.
- Rutinsko spaljivanje može dovesti do promjenjivog sastava plina.
- Uvjeti poremećaja biljke mogu proizvesti brza povećanja brzine.
- Hitno smanjenje tlaka može proizvesti ekstreman protok i akustičnu buku.
- Mokri sustavi baklje mogu sadržavati kondenzat ili povučene kapljice.
Namjenski{0}}sustav bakljenog plina može pružiti nisku opstrukciju, dvosmjerno mjerenje brzine, brzi odgovor i akustičnu dijagnostiku. Mjerač još uvijek mora biti potvrđen za očekivani minimalni tlak, maksimalnu brzinu, sastav plina, opterećenje tekućinom i uvjete-opasnog područja.
Od 2026.ISO/CD 17089-3 za mjerenje spaljivanja i odzračivanjaostaje u razvoju. Trebalo bi ga opisati kao nacrt projekta, a ne kao objavljenu međunarodnu normu.
Regulatorno izvješćivanje o emisijama također ovisi o metodi mjerenja, izračunima korekcije, kalibraciji i lokalnim pravilima izvješćivanja. Ugradnja ultrazvučnog mjerača ne čini sustav automatski usklađenim.
4. Procesni plin i gorivi plin
Rafinerije, kemijske tvornice, čeličane i energetska postrojenja mogu koristiti ultrazvučne mjerače za procesni plin, rafinerijski gorivi plin, struje-koje sadrže vodik, dušik, reciklirani plin i prirodni plin koji se isporučuje u kotlove ili peći.
Ultrazvučno mjerenje može biti privlačno na velikim vodovima gdje bi restriktivni primarni element trošio pritisak ili gdje bi mehaničko trošenje povećalo održavanje.
Pregled prijave treba uključivati:
- Minimalni tlak i gustoća plina
- Normalna i maksimalna brzina
- Sastav plina se mijenja
- Kondenzacija i naslage
- Potrebna stopa ažuriranja
- Niska-stabilnost protoka
- Prigušenje izlaza
- Posljedica gubitka jednog akustičnog puta
Kada je potreban standardni volumen ili maseni protok, mjerenja tlaka i temperature moraju predstavljati plinske uvjete na ultrazvučnom mjeraču. FlowT-oviraspon industrijskih transmitera tlakaprikazuje vrstu sekundarne opreme koja može činiti dio kompenziranog sustava za mjerenje plina.
Signal odašiljača također mora biti ispravno integriran s računalom protoka ili sustavom upravljanja. ČlanakŠto je odašiljač protoka?pruža dodatnu pozadinu o prijenosu signala i integraciji sustava.
5. Komprimirani zrak i pomoćni plinovi
Komprimirani zrak, dušik, argon i drugi pomoćni plinovi postrojenja nadziru se za upravljanje energijom, rad kompresora, raspodjelu troškova i nenormalnu potrošnju.
Ultrazvučno mjerenje će vjerojatnije biti opravdano kada:
- Linija je veliki heder postrojenja.
- Trajni gubitak tlaka mora biti minimiziran.
- Potražnja se značajno mijenja između stanja proizvodnje.
- Tlak plina podržava pouzdan prijenos zvuka.
- Stalna inline mjerna točka je prihvatljiva.
- Dijagnostičke informacije imaju operativnu vrijednost.
Male grane-komprimiranog zraka često imaju različitu ekonomsku ravnotežu. Atermički mjerač masenog protokamože biti lakše opravdati kada je plin poznat i relativno stabilan, potreban je izravni izlaz povezan s-masom, a veličina cijevi je skromna.
Za konkretan primjer plinskog proizvoda, pregledajteVF10 termometar masenog protoka za mjerenje plina. Konačna prikladnost i dalje ovisi o stvarnom sastavu plina, tlaku, temperaturi, vlazi i rasponu protoka.
6. Bioplin, deponijski plin i obnovljivi prirodni plin
Bioplin i odlagališni plin mogu sadržavati metan, ugljični dioksid, vodenu paru, sumporovodik, siloksane i druge zagađivače. Njihove se koncentracije mogu mijenjati ovisno o sirovini, uvjetima digestije, obradi plina i sezonskom radu.
Ove komponente stvaraju različite rizike mjerenja:
- Kondenzat i kapljice mogu oslabiti ili prekinuti prijenos zvuka.
- Sumporovodik može utjecati na kompatibilnost materijala.
- Siloksani i drugi kontaminanti mogu stvoriti naslage.
- Promjena sastava mijenja gustoću, kompresibilnost i brzinu zvuka.
- Oprema za obradu plina može uzrokovati promjene tlaka i temperature.
Prije odabira mjerača potrebno je pregledati nagib cijevi, odvodnju, orijentaciju senzora, točku rosišta i prijenos tekućine.
Američka agencija za zaštitu okoliša objavljujezahtjevi alternativnog mjernog protokola za bioplin i obnovljivi prirodni plin. Ovi zahtjevi pokazuju zašto se odobrenje ili metoda mjerenja moraju vezati uz definirane standarde, uvjete instalacije, kalibracije i održavanja, a ne generalizirati za svaki ultrazvučni mjerač.
Kada je ultrazvučni mjerač protoka plina loš?
| Stanje | Zašto stvara rizik | Mogući sljedeći korak |
|---|---|---|
| Vrlo nizak tlak ili gustoća plina | Zvučni signal možda nije dovoljno jak ili stabilan. | Zatražite pregled-izvedivosti signala ili usporedite toplinski, diferencijalni{1}}tlak ili druge tehnologije. |
| Značajan prijenos tekućine ili dvo{0}}fazni protok | Kapljice i tekući filmovi mogu oslabiti ili iskriviti signal. | Poboljšajte odvajanje i drenažu ili odaberite mjerač validiran za stvarne uvjete vlažnog-plina. |
| Mala cijev s malim protokom | Specijalizirani ultrazvučni sustav možda nije ekonomski opravdan. | Usporedite mjerenje toplinske mase, turbine, pozitivnog{0}}pomaka ili Coriolisa. |
| Potreban je izravan maseni protok s minimalnim sekundarnim instrumentima | Ultrazvučni mjerači prvenstveno mjere brzinu i stvarni volumen. | Razmotrite toplinsku masu ili Coriolisovo mjerenje. |
| Jaka buka regulatora, ventila ili kompresora | Zvuk-generiran procesom može ometati primljene ultrazvučne impulse. | Premjestite mjerač, izvedite test na terenu ili upotrijebite dizajn s potvrđenim odbijanjem šuma. |
| Nedovoljno ravne cijevi | Vrtložni i asimetrični profili brzine mogu povećati mjernu nesigurnost. | Premjestite mjerač, upotrijebite kvalificirani klimatizator ili procijenite više-dizajn. |
| Nepotvrđeno opasno{0}}područje ili mjeriteljsko odobrenje | Mjerilo možda ne zadovoljava specifikacije projekta ili lokalne propise. | Odaberite model sa potrebnim certifikatom i dokumentiranim opsegom. |
Kada je izbor tehnologije još uvijek otvoren, upotrijebite širiproces odabira industrijskog mjerača protokanego forsirati aplikaciju u ultrazvučnu otopinu.
Ultrazvučni u odnosu na druge tehnologije mjerača protoka plina
| Tehnologija | Primarno mjerenje | Glavna snaga | Glavno ograničenje | Tipično pristajanje |
|---|---|---|---|---|
| Ultrazvučni | Brzina plina i stvarni volumen | Mali trajni gubitak tlaka, velike cijevi, dijagnostika i široka pokrivenost protoka | Ovisi o akustičkim uvjetima, profilu protoka i sekundarnim ulazima za pretvorene količine | Cjevovodi, veliki procesni kolektori, skrbnički prijenos i specijalizirani sustavi baklji |
| Toplinska masa | Protok vezan-za masu na temelju prijenosa topline | Korisno pri nižim protokima i može izvijestiti o masi ili normaliziranom volumenu za kalibrirani plin | Osjetljivo na sastav plina, premaz i pretpostavke kalibracije | Komprimirani zrak, plin za izgaranje, komunalni plin i odabrani bioplin |
| Diferencijalni tlak | Protok izveden iz razlike tlaka | Zreli standardi, široka kompatibilnost procesa i poznate prakse održavanja | Trajni gubitak tlaka i ograničeniji korisni radni raspon u mnogim konfiguracijama | Stabilni procesni uvjeti i postrojenja s utvrđenim DP standardima |
| Turbina | Volumetrijski protok | Dobre performanse na čistom, stabilnom plinu | Pokretni dijelovi, istrošenost ležaja i osjetljivost na onečišćenje i profil protoka | Čisti plin s kontroliranim radnim uvjetima |
| Coriolis | Izravni maseni protok i gustoća | Izravno mjerenje mase i ograničena ovisnost o profilu brzine | Cijena, veličina, težina i gubitak tlaka mogu se povećati na velikim plinovodima | Manje visoko{0}}vrijedne struje plina i primjene koje zahtijevaju izravan maseni protok |
I toplinski i Coriolisov mjerač povezani su s masenim protokom, ali ne koriste isti princip mjerenja. FlowT-ovo objašnjenjeprincip rada mjerača masenog protokadaje daljnji kontekst.
Kako odabrati ultrazvučni mjerač protoka plina
Korak 1: Definirajte potrebni izlaz
Potvrdite što sustav kontrole, računovodstva ili izvješćivanja zapravo treba:
- Brzina plina
- Stvarni volumetrijski protok
- Standardni ili osnovni volumetrijski protok
- Maseni protok
- Ukupni volumen
- Protok energije
- Masena stopa emisije
Stvarni volumen i standardni volumen nisu zamjenjivi. Mjerač koji očitava 500 m³/h pri radnom tlaku i temperaturi ne mora nužno prikazivati 500 Nm³/h ili Sm³/h.
Konverzija uvjeta-zajedničke baze može se predstaviti kao:
Qb = Qa × (Pa / Pb) × (Tb / Ta) × (Zb / Za)
Tlak i temperatura moraju biti apsolutne vrijednosti, a osnovni uvjeti ugovora moraju biti definirani. TheSmjernice ISO 12213 za izračun faktora kompresije prirodnog plinapružiti mjerodavnu referencu za-metode kompresivnosti prirodnog plina.
Korak 2: Dokumentirajte plin
Navedite više od generičkog opisa kao što je "prirodni plin" ili "procesni plin". Snimiti:
- Očekivani sastav plina
- Minimalne i maksimalne koncentracije komponenti
- Molekulska težina ili gustoća ako je dostupna
- Vlaga i rosište
- Očekivani kondenzat ili prijenos tekućine
- Korozivne ili zagađujuće komponente
- Mijenja li se sastav tijekom rada
- Jesu li podaci plinskog{0}}kromatografa dostupni
Korak 3: Definirajte svako radno stanje
Navedite minimalne, normalne i maksimalne vrijednosti za protok, tlak i temperaturu. Također uključite uvjete pokretanja, isključivanja, pročišćavanja, nužde i obrnutog-toka.
Mjerač odabran samo za maksimalni protok može imati neadekvatne performanse niskog-protoka u normalnoj radnoj točki. Mjerač odabran samo oko normalnog protoka može izgubiti signal ili premašiti svoju potvrđenu brzinu tijekom hitnog stanja.
Korak 4: Snimite cijev i instalaciju
- Nazivna veličina cijevi
- Stvarni unutarnji promjer
- Raspored cijevi i debljina stijenke
- Materijal cijevi
- Unutarnja obloga ili premaz
- Vanjski premaz i izolacija
- Klasa tlaka i standard prirubnice
- Upstream i downstream armature
- Položaj ventila i regulatora
- Dostupna ravna cijev
- Pristup za instalaciju i održavanje
Ove su pojedinosti osobito važne za utvrđivanje-izvedivosti jer svojstva stijenke cijevi-i premazi čine dio akustičnog puta.
Korak 5: Definirajte mjernu nesigurnost, a ne samo točnost mjerača
Brošura točnosti mjerača samo je jedan od doprinosa konačnom rezultatu. Procjena mjerne nesigurnosti plina također može uključivati:
- Efekti-profila protoka
- Nesigurnost unutarnjeg-promjera
- Nesigurnost transmitera tlaka
- Nesigurnost predajnika temperature
- Nesigurnost proračuna kompresibilnosti
- Nesigurnost sastava plina
- Nesigurnost umjeravanja
- Efekti instalacije i{0}}obrade signala
Za više pozadine pregledajte FlowT-ovu raspravu otočnost ultrazvučnog mjerača protoka i korekcija protoka-.
Korak 6: Pregledajte kalibraciju i provjeru
Odredite zahtijeva li projekt:
- Tvorničko funkcionalno ispitivanje
- Suha kalibracija
- Kalibracija protoka
- Kalibracija s više{0}}točaka
- Kalibracija s reprezentativnim cjevovodom
- Provjera-na mjestu
- Periodična ponovna kalibracija
- Usporedba s referentnim mjeračem
Ispravna metoda ovisi o mjernoj vrijednosti, regulatornim zahtjevima, povijesnim performansama i posljedicama pogreške. FlowT-ov pregledonline i offline kalibracija ultrazvučnog mjerača protokaobjašnjava osnovnu razliku.
Korak 7: Potvrdite odobrenja, rezultate i dokumentaciju
Konačna specifikacija treba identificirati:
- Klasifikacija-opasnih područja
- Potrebna IECEx, ATEX ili lokalna odobrenja
- Ocjena zaštite okoliša
- Napajanje
- 4–20 mA, pulsni, HART, Modbus ili fieldbus izlazi
- Zahtjevi za bilježenje podataka i dijagnostiku
- Certifikati materijala
- Dokumentacija o ispitivanju tlaka
- Zahtjevi lokalnog zaslona ili daljinskog odašiljača
TheIECEx certificirana shema opremeobjašnjava kako se ocjenjuju i objavljuju certifikati opreme za eksplozivne atmosfere. Opseg certifikata mora odgovarati odabranom brojilu i namjeravanoj instalaciji.
Primjer praktičnog odabira
Razmotrite dvije mjerne-točke komprimiranog zraka.
Veliki heder za biljke
Glavno zaglavlje ima veliku razliku između proizvodne i-proizvodne potražnje. Održavanje tlaka je važno, a korisnik treba ukupni standardni volumen za raspodjelu energije.
Ugrađeni ultrazvučni mjerač može biti vrijedan procjene jer velika cijev, širok raspon protoka i vrijednost niskog trajnog gubitka tlaka mogu opravdati dodatni inženjering. Sustav bi i dalje zahtijevao odgovarajuće podatke o tlaku i temperaturi za standardnu-pretvorbu volumena.
Podružnica malih strojeva
Manja grana opskrbljuje suhi komprimirani zrak u jedno proizvodno područje. Sastav plina je stabilan, cijev je mala i mjerenje se koristi za interno praćenje energije, a ne za komercijalno poravnanje.
Mjerač toplinske mase može pružiti jednostavnije i ekonomičnije rješenje. U ovom slučaju odabir ultrazvučne tehnologije samo zato što nema pomičnih dijelova ne bi proizveo najbolju cjelokupnu projektnu odluku.
Ovaj primjer pokazuje zašto odabir mjerača treba započeti s mjernom vrijednošću, veličinom cijevi, zahtjevima izlaza i instaliranim troškovima, a ne željenom tehnologijom.
Provjere instalacije i puštanja u pogon
Nemojte primjenjivati jedno pravo{0}}pravilo trčanja na svaki metar
Fiksno pravilo kao što je 10D uzvodno i 5D nizvodno nije univerzalno važeće. Potrebna udaljenost ovisi o dizajnu mjerača, akustičnim putovima, uzvodnom poremećaju, kondicioneru protoka i rasporedu kalibracije.
Nedovoljno ravna cijev može stvoriti vrtložne i asimetrične profile brzine. FlowT-ovo objašnjenjeučinak nedovoljno ravne cijevi na ultrazvučno mjerenjeopisuje zašto se tvornički faktor brojila ne može reproducirati u poremećenoj instalaciji.
Uspostavite dijagnostičku osnovu
Zabilježite dijagnostičke vrijednosti nakon puštanja u rad dok se zna da su cijev, pretvarači i procesni uvjeti prihvatljivi. Ova osnovna linija pruža referencu za kasnije rješavanje problema.
| Dijagnostička promjena | Mogući uzrok | Preporučena provjera |
|---|---|---|
| Omjer-signal-šum se smanjuje | Kondenzacija, kontaminacija, akustični šum ili degradacija sonde | Pregledajte drenažu, stanje senzora, buku ventila i procesne promjene. |
| Povećava se potrebno pojačanje signala | Veće akustično prigušenje ili slabija veza | Provjerite naslage, stanje cijevi, montažu sonde i tlak plina. |
| Brzine staza odvajaju se od svog normalnog odnosa | Vrtlog, asimetrični protok ili blokirani put | Pregledajte priključke uzvodno, položaj ventila i status pojedinačnog puta. |
| Izmjerena brzina pomaka zvuka | Promijenio se sastav ili temperatura plina | Usporedite temperaturu procesa, analizu plina i očekivanu brzinu zvuka. |
| Odbijeni pulsevi se povećavaju | Akustični šum, slab signal ili nestabilni procesni uvjeti | Provjerite regulatore, kompresore,-mlaznice velike brzine i kvalitetu signala. |
| Stvarna glasnoća je stabilna, ali se standardna glasnoća neočekivano mijenja | Problem s konfiguracijom tlaka, temperature ili pretvorbe | Provjerite sekundarne transmitere, apsolutne jedinice, osnovne uvjete i postavke kompresivnosti. |
Trošak i ukupni trošak vlasništva
Najniža nabavna cijena brojila ne dovodi uvijek do najniže cijene projekta. Usporedi:
- Cijena brojila i odašiljača
- Izrada kalemova-
- Vruće točenje ili gašenje procesa
- Instrumenti za tlak i temperaturu
- Zahtjevi za računalo protoka ili analizator plina
- Regulator protoka i dodatni cjevovod
- Tvornička ili laboratorijska kalibracija
- Puštanje u rad i provjera na terenu
- Trajni gubitak tlaka
- Rutinsko održavanje i rekalibracija
- Financijske posljedice mjerne nesigurnosti
Točka prijenosa prirodnog plina visoke-vrijednosti može opravdati kalibrirani više{1}}sustav. Mala komunalna podružnica možda neće. Ekonomska procjena treba odražavati vrijednost izmjerenog plina i trošak netočnog rezultata.
Kontrolni popis zahtjeva za ponudu mjerača protoka plina
| Kategorija | Informacije za pružanje |
|---|---|
| Plin | Sastav, gustoća, molekularna težina, vlaga, rosište, kontaminanti i očekivane varijacije |
| Protok | Minimalni, normalni, maksimalni, pokretanje, isključivanje, pročišćavanje i hitni protok |
| Proces | Minimalni, normalni i maksimalni tlak i temperatura |
| Cijev | Nazivna veličina, unutarnji promjer, raspored, debljina stijenke, materijal, premaz i klasa tlaka |
| Montaža | Dostupna ravna vožnja, armatura, ventili, regulatori, kompresori, orijentacija i pristup |
| Izlaz | Stvarni volumen, standardni volumen, maseni protok, protok energije, totalizacija ili stopa emisije |
| Performanse | Potrebna nesigurnost, ponovljivost, vrijeme odziva, zahtjev za niskim-protokom i dvosmjerni rad |
| Usklađenost | Primjenjivi standard, zahtjevi za odobrenje-opasnog područja, kalibraciju i dokumentaciju |
| Električni | Snaga, 4–20 mA, puls, HART, Modbus, fieldbus, bilježenje podataka i daljinski prikaz |
Uobičajene pogreške pri odabiru
- Upotreba tekućinske stezaljke-na mjeraču za plin bez potvrde:dijeljenje istog principa mjerenja ne čini proizvode međusobno zamjenjivima.
- Uspoređivanje samo točnosti brošure:instalacija, dimenzije cijevi, kalibracija i sekundarni instrumenti utječu na potpuni rezultat.
- Brkanje stvarne i standardne glasnoće:netočan tlak, temperatura, kompresibilnost ili bazni uvjeti mogu stvoriti pogrešku pretvorbe čak i kada je brzina plina stabilna.
- Ignoriranje operativnih ekstrema:pokretanje, pročišćavanje i hitni uvjeti mogu biti zahtjevniji od normalnog protoka.
- Pod pretpostavkom da je sva vlaga prihvatljiva:vodena para, lagana kondenzacija i jako dvo{0}}fazno strujanje različiti su uvjeti.
- Korištenje generičkog ravnog-broja:slijedite točne zahtjeve mjerača i instalacije.
- Ignoriranje akustične buke:regulatore, regulacijske ventile, kompresore i-mlaznice velike brzine potrebno je pregledati prije odabira mjerne točke.
FAQ
P: Može li ultrazvučni mjerač protoka mjeriti bilo koji plin?
O: Ne. Specifični plin, tlak, gustoća, temperatura, brzina, vlaga i uvjeti cijevi moraju podržavati pouzdan prijenos zvuka. Odobrenja za materijale i-opasna područja također moraju odgovarati primjeni.
P: Koji je minimalni tlak plina za ultrazvučni mjerač?
O: Ne postoji univerzalni minimalni tlak. Zahtjev ovisi o sastavu plina, gustoći, promjeru cijevi, akustičkom putu, dizajnu sonde i pozadinskoj buci. Pribavite pismeno ograničenje primjene ili provedite signal-test izvedivosti za odabrani model.
P: Može li stezaljka-na ultrazvučnom mjeraču mjeriti plin?
O: Specijalizirana stezaljka-na plinskim sustavima može mjeriti odabrane primjene. Ne treba pretpostaviti da normalna stezaljka-na mjeraču tekućine radi na plin. Moraju se procijeniti materijal cijevi, debljina stjenke, premaz, tlak plina i kvaliteta zvučnog signala.
P: Trebam li odabrati jedno-putni ili više-putni mjerač?
O: Jedno-mjerači mogu biti dovoljni za manje zahtjevne nadzorne dužnosti s kontroliranim uvjetima protoka. Mjerači s više-staza pružaju više informacija o-profilu brzine i jaču dijagnostiku, što ih čini prikladnijima za aplikacije visoke-vrijednosti ili poremećenog-protoka. Tražena nesigurnost i primjenjivi standard trebaju odrediti izbor.
P: Koliko ravne cijevi je potrebno?
O: Zahtjev ovisi o točnom mjeraču, smetnji uzvodno, akustičkom-uređaju staze i upotrebi uređaja za poboljšanje protoka. Koristite upute proizvođača radije nego jedno univerzalno pravilo.
P: Može li ultrazvučni plinomjer dati maseni protok?
O: Ultrazvučni mjerač prvenstveno mjeri brzinu i stvarni volumetrijski protok. Maseni protok može se izračunati kada su dostupni pouzdani podaci o gustoći ili sastavu, tlaku i temperaturi. Ovo je izvedeni rezultat, a ne izravno Coriolisovo-mjerenje mase.
P: Koliko često treba kalibrirati ultrazvučni plinomjer?
O: Interval bi trebao odražavati kritičnost mjerenja, regulatorne zahtjeve, povijesnu stabilnost, uvjete procesa i dijagnostičke trendove. Skrbnički{1}}prijenos i aplikacije za emisije mogu zahtijevati formalniji plan verifikacije od općeg praćenja procesa.
P: Mogu li ultrazvučni mjerači mjeriti mokri plin?
O: Samo kada su odabrani mjerač i instalacija validirani za očekivanu vlagu i opterećenje tekućinom. Vodena para ne stvara iste uvjete mjerenja kao uvučene kapljice, tekući filmovi ili jak dvo-fazni protok.
Zaključak
Ultrazvučni mjerači protoka plina jaki su kandidati za dodjelu prirodnog plina, nadzor velikih cjevovoda, specijalizirane baklje i ventilacijske sustave, kolektore procesnog plina, velike-mreže komprimiranog zraka i odabrane primjene bioplina.
Njihova vrijednost dolazi od niskog trajnog gubitka tlaka, bez rotirajućih mjernih komponenti, široke radne mogućnosti i korisne dijagnostike. Te prednosti ne uklanjaju potrebu za procjenom tlaka plina, gustoće, sastava, vlage, profila protoka, akustične buke, potrebnog izlaza i kompletne nesigurnosti sustava.
Prije odabira mjerača pripremite sastav plina, dimenzije cijevi, minimalni i maksimalni protok, tlak, temperaturu, stanje vlage, potrebnu nesigurnost, klasifikaciju opasnog-područja i komunikacijske zahtjeve.
FlowT može pregledati te pojedinosti i pomoći u određivanju je li ultrazvučna, termalna masa, diferencijalni-tlak ili neka druga tehnologija mjerenja protoka bolja opcija. Podatke za prijavu dostaviti putemObrazac za upit za mjerač protoka plina FlowT.
